Жесткость воды 5

Жесткость воды мг экв л — единица измерения

При выборе посудомоечных машин и другой бытовой техники ответственные продавцы советуют предотвращать образование накипи. Эффективные профилактические мероприятия продлят срок службы оборудования, упростят подержание исходной работоспособности в течение длительной эксплуатации. При выборе подходящей технологии надо учитывать реальную жесткость воды в мг экв л из определенного источника. От этого параметра будут во многом зависеть будущие инвестиции, другие важные для пользователей факторы.

Основные понятия и определения

Специфическое название дано этому термину по причине ужесточения постельного белья и других вещей после стирки. Такой эффект обеспечивают солевые химические соединения, которые удерживаются волокнами тканей. Эти же вещества при нагреве формируют пористый слой накипи на стенках посуды, твердые отложения около кранов.

Подробное изучение помогло уточнить природу вредных процессов. Для примера можно рассмотреть положительно заряженные двухвалентные ионы (катионы) кальция – Ca2+. Они соединяются с отрицательно зараженными молекулярными группами, гидрокарбонатами HCO3-. Подобные примеси в большом количестве содержат гипсовые и другие горные породы.

В исходном состоянии химическое соединение растворяется в воде без образования мутных примесей и других видимых примесей. Только при значительной концентрации можно почувствовать характерный солоноватый привкус. При нагреве, а особенно интенсивно в процесс кипячения, происходит разложение на следующие компоненты:

  • карбонат CaCO3 образует твердую накипь;
  • углекислый газ CO2 уходит в атмосферу;
  • остаток H2O увеличивает объем воды.

Видео. Простой и не дорогой фильтр для снижения уровня жесткости воды

Аналогичные явления провоцируют двухвалентные катионы магния (Mg2+). Для определения жесткости воды в мг экв литр учитывают концентрацию этих двух распространенных в природе веществ.

Международная классификация жесткости воды

В профессиональной литературе и химических справочниках применяют единицы измерения по стандартам СИ – моль на м куб. Для удобства практического применения чаще пользуются специализированными градусами (Ж°), либо указывают жесткость воды в мг экв литр. Эти параметры идентичны по величине. Они действуют в Российской Федерации с 2014 г. на основании утвержденного государственного стандарта.

Одна единица соответствует следующему содержанию катионов на один литр жидкости:

  • кальций – 20 мг;
  • магний – 12,2 мг.

В инструкциях к стиральным порошкам встречаются рекомендации по количеству смеси для разных уровней жесткости, отмеченных буквой «d». Это – немецкий, отличающийся от российского по величине значений стандарт. Описания некоторых импортных стиральных машин содержат ссылки на ppm – единицы измерения, действующие в США. В следующей таблице приведены данные для пересчета:

Необходимые вычисления не сложно сделать самостоятельно. Для упрощения расчетов пользуются специализированным калькулятором. Соответствующие программы с удобной формой для заполнения предлагают тематические сайты водоочистки.

Однако гораздо сложнее разобраться с классификацией уровней. Отечественные нормативы определяют мягкий диапазон от 0 до 4 мг экв л, а жесткий – от 5 и более. Затрудняют принятие решений различия в справочниках. Единственный точный стандарт приведен по допустимой концентрации приведен в СанПиН – 7 мг экв л:

Классификация по странам

Уровни в переводе на российские градусы жесткости

Мягкий

Средний (Умеренный)

Жесткий

США

До 1,5

1,5-3

Свыше 3

Германия

До 1,6

1,6-3,6

Свыше 3,6

Какие концентрации примесей опасны для человека

Всемирная организация здравоохранения не установила ограничительные нормативы по общей жесткости воды. Приведенный выше допустимый уровень по действующему законодательству РФ (7 мг экв л) определен значением для приблизительной границы возникновения неприятных вкусовых ощущений. Внимательное изучение вопроса позволяет сделать выводы о следующих негативных воздействиях:

  • большое количество примесей не выводится полностью из организма, что провоцирует образование камней в почках;
  • нарушается функциональное состояние желудка, ухудшается усвоение полезных веществ из пищи;
  • осушение кожи сопровождается аллергическими реакциями;
  • плохое питание корней способствует выпадению волос.

В профильных медицинских исследованиях неоднократно упоминается отрицательное воздействие примесей на сердечно-сосудистую систему человека. При гипертонии рекомендую применять особые диеты с минимизацией и полным исключением соответствующих компонентов.

Ограничения по жесткости воды в мг экв л для техники

В этой сфере также присутствуют сложности с формированием единых методик. Санитарная норма в данном случае непригодна. Образование накипи происходит интенсивно даже при минимальных уровнях солей жесткости в воде. Чтобы исключить быструю утрату функциональности промышленного котельного оборудования специалисты пользуются водой с концентрацией примесей 1 мг-экв л и менее. Однако в сопроводительной документации на утюги, увлажнители воздуха и другую бытовую технику отсутствуют ссылки на соответствующие ограничения.

Чтобы сделать правильный вывод надо отметить несколько важных особенностей современных изделий для домашнего использования:

  • миниатюризация рабочих каналов;
  • неразборные конструкции;
  • применение дешевых материалов (комплектующих деталей) с небольшой стойкостью к внешним воздействиям.

Даже в самых дорогих моделях нет автоматики, которая регулирует настройки с учетом изменения жесткости воды в 5 мг экв л. Между тем этот параметр не является постоянным даже в коммунальных системах. При подключении домашнего водоснабжения к скважине (колодцу) концентрация загрязнений в источнике существенно зависит от погодных условий.

С другой стороны, необходимо помнить о повышении коррозийных свойств мягкой воды, которая отличается увеличенной кислотностью. Для точного измерения, кроме предварительного химического анализа пригодится консультация опытного специалиста. В некоторых ситуациях приходится использовать дополнительные нетипичные методы реагентной обработки с целью оптимизации водородного показателя (pH).

За рубежом применяют снижают верхний порог «мягкой» категории до 1 мг экв л, что значительно меньше отечественных нормативов (4 или 6 мг экв л в разных документах). Однако и таких ограничений недостаточно. Если в месте контакта с загрязненной жидкостью температура достигает 105°C, рекомендуется поддерживать уровень жесткости не боле 10 мг экв л. Чтобы предотвратить рост накипи кроме этого параметра контролируют скорость потока жидкости, учитывают влияние иных примесей.

Формулировка требований к специализированному оборудованию

Для решения бытовых задач нет смысла заниматься сложными вычислениями, принимать во внимание воздействие других примесей и минимальные изменения температуры. Достаточно знать о том, что снижение концентрации вредных примесей экономически выгодно:

Толщина слоя накипи в мм

Энергетические (топливные) потери в %

Потребление электроэнергии, кВт*ч/ месяц

Ущерб с учетом действующих тарифов по состоянию на осень 2018 г. в руб.

отсутствует

1,5

Устранение вредных процессов буквально за один сезон компенсирует вложения в специализированное оборудование. Однако для правильного выбора комплекта следует подготовить список личных требований и ограничений.

Главный параметр – производительность. Паспортные данные подключенных устройств (точек забора) мало информативны. Точное количество потребляемой воды можно взять из показаний счетчика. По санитарным и строительным нормам достаточно 200-220 литров на человека в сутки. Однако следует учесть индивидуальные особенности. Расход воды увеличивает:

  • уход за пожилыми людьми, маленькими детьми;
  • привычка принимать ванну вместо душа;
  • регулярные гигиенические процедуры после спортивных тренировок.

Пригодится небольшой запас, чтобы не испытывать дискомфорт при одновременно работающей стиральной машине и нескольких открытых кранах. Такое решение снизит нагрузку на технологическое оборудование, что позитивно отразится на продлении ресурса и упростит обслуживание.

На следующем этапе уточняют действительный состав примесей. Простейший вариант – использование тестовых полосок с цветовыми индикаторами. Подобные изделия применяют аквариумисты для оперативного контроля. Но для подготовки проекта бытовой системы фильтрации лучше сделать комплексный анализ воды из скважины. Такая единица измерения, как, жесткость воды в 7 мг экв л будет лишь одной позицией в списке полученных результатов. Полные сведения о вредных примесях помогут подобрать необходимые функциональные элементы для качественной очистки.

Далее нужно выбрать подходящее место для размещения оборудования. Труднее всего – владельцам небольших городских квартир. Для сохранения хорошей эстетики фильтры и другие устройства приходится прятать за декоративными панелями. Вместе с тем надо предусмотреть возможности для визуального контроля, замены картриджей, пополнения засыпок.

Идеальный вариант – отдельная комната. Чтобы подключить и обеспечить рабочие условия для некоторых комплектов кроме водопровода понадобится канализация, вентиляция, отопление, электропитание. Необходимые параметры инженерных систем уточняют по инструкциям производителей. В некоторых случаях приходится усиливать звукоизоляцию помещения, чтобы уменьшить шум при выполнении регулярных промывок.

На финишной стадии проверяют согласованность рабочих узлов. Отдельные фильтрующие устройства создают высокой сопротивление потоку жидкости. В такой ситуации для подъема напора до нормы устанавливают насосную станцию с подходящими техническими характеристиками. Для дистанционного контроля и настроек в удаленном режиме применяют оснащение автоматикой со средствами передачи данных.

Выбор методики для умягчения воды

Приведенные сведения демонстрируют не только отсутствие общего мнения, выраженного в международных стандартах. Нормативы отличаются существенно не только в странах, но и в территориальных округах и отдельных муниципалитетах. Логично предположить, что сам владелец недвижимости должен сделать правильный вывод о целесообразности профилактических мероприятий.

Чтобы уменьшить жесткость воды до 5 мг экв л до нужных значений применяют специальные фильтры и технологию умягчения воды. Обратный осмос поможет создать запас чистой жидкости для кулинарных операций и техники со сравнительно небольшими потребностями. Полифосфатные фильтры используют для защиты отопительных котлов и стиральных машин. Электромагнитные преобразователи предотвращают образование накипи на расстояниях 800-2200 м от места подключения по длине магистрали.

Норма жесткости воды для питья: общий показатель ppm, ГОСТ, питьевой норматив

Жесткость воды, норма которой служит критерием качества не только в исследовании питьевой, но и в применяемой для технических нужд, определяется наличием примесей. Определяемый показатель и есть та цифра (так называемый градус жесткости), на который превышено присутствие посторонних молекул по отношению к стандартному значению нормы. Для питьевой воды необходимо сразу определять несоответствие нормативам, чтобы исключить осложнения со здоровьем.

Соответствие норме жесткости

Немного о жесткости воды

Поставка воды, горячей и холодной, потребителю требует от предприятия, которое несет ответственность за этот процесс, соблюдения определенных норм. Их регламентируют ГОСТы, Санитарные правила и нормы (СанПиН) и другие нормативные документы, согласно которым определяется соответствие требованиям.

Счетчики в квартире по ГОСТу

В обработке применяются химические реактивы, позволяющие снизить уровень эпидемиологической безопасности.

Отметим некоторые особенности:

  1. Питьевая вода средней степени жесткости считается относительно нормальным явлением в водопроводных системах, она же – наиболее частый вариант в родниковой и добываемой из артезианских скважин.
  2. Мягкая – это дождевая (хотя в современной неблагоприятной экологии она может с огромной степенью вероятности содержать вредоносные примеси). Под это определение подпадает жидкость, подвергавшаяся длительному кипячению, не очень желательная для применения в пищевых нуждах, и дистиллированная, полностью от них избавленная.
  3. К жесткой относится любая вода (из моря, океана или вытекающая из минеральных напластований) с большим содержанием в ней примесей. Они могут превышать треть общего объема исследуемой жидкости, и только 2/3 приходятся на привычные атомы водорода и кислорода.

Концентрация (ppm)

Применяя жесткую жидкость в работе с бытовой техникой, можно быстро прийти к необходимости ремонта. Обычное мыло при ручной стирке или при мытье в ней растворяется плохо.

О норме жесткости

Проблема соответствия необходимому показателю жесткости воды в водопроводном кране состоит не только в источнике, из которого она добывается. Общая жесткость воды бывает постоянной и временной.

Замеры ppm

И если вторую, карбонатную кальциевую и магниевую, можно нейтрализовать кипячением, то перманентно присутствующая может повлиять на состояние здоровья потребителя, исправность стиральной машины или чайника. Она практически ничем не устранима.

Природная вода может менять свои показатели в результате сезонной миграции потоков от дождя и таяния снега. Зимой, когда таких явлений в природе не наблюдается, уровень показателей обычно становится более жестким.

Оптимальной мягкостью по нормам обладает вода из поверхностных потоков или та, что протекает в местах залегания доломитов или известняковых пород.

Приборы учета согласно ГОСТу

Единицы измерения жесткости питьевой воды

Еще совсем недавно жесткость питьевой воды измерялась в Российской Федерации в молях на метр кубический (моль/м3). Эта единица в Советском Союзе и в России применялась начиная с 1952 года и вплоть до 2014 г., когда был снова введен международный стандарт.

На заметку

До середины прошлого столетия в СССР использовался в качестве единицы измерения жесткости градус, соответствующий современному немецкому (dH). Он и французский градус (fo) используются в качестве единицы измерения в странах Европы. У Соединенных Штатов Америки есть свой, американский градус, ppm.

С 2014 года Россия ввела в обращение градус жесткости (°Ж). Его значение в понимании простого человека не составит особых затруднений, потому что моль на кубический метр и ½ миллимоля на литр (значение 1 °Ж) – понятия родственные.

Качество воды питьевой

Речь идет просто об уменьшении масштабов исследуемого сырья. Сейчас чаще используется нормативное обозначение 1 мг-экв/л, которое равняется ½ миллимоля на литр. Но для ионов кальция и магния имеет разное цифровое значение:

  • ионов Ca2+– 20,04 мг;
  • ионов Mg2+ – 12,16 мг.

Эти показатели – вовсе не норма жесткости воды для питья. Это общепринятые единицы измерения, тождественные друг другу в контексте, когда речь идет об одном °Ж, ½ миллимоля на литр (ммоль/л) или 1 мг-экв/л.

Для кальция и магния все эти обозначения выражаются в разных числовых показателях. Нормативы в Российской Федерации, определенные в СанПиН, могут быть вариативными, если нужно обозначить нормальную жесткость воды для питья (речь идет только о магнии), бутилированной (кальций и магний).

Варианты

Тонкости норм жесткости

Всемирная организация здравоохранения установила отдельные значения для понятия «норматив жесткости воды». Они находятся ниже планки российских требований. Однако фактическое водоснабжение в некоторых регионах, например в Москве, с трудом укладывается в общие нормы ВОЗ.

По статистическим данным, столица России находится где-то на среднем уровне между другими крупными мировыми мегаполисами. В Париже и Берлине дела обстоят хуже, а в Нью-Йорке и Сиднее показатели выглядят менее жестко.

Принятые нормативы жесткости

В Российской Федерации есть некоторые расхождения норм с международными стандартами. Разнообразие природных и климатических условий, вариативность используемых для добычи питьевой воды и жидкости для бытового использования не позволяет установить безоговорочно единые нормативы, обязательные для любого региона.

Пояснение нормативов

Однако нормы жесткости воды питьевой в целом соответствуют рекомендациям ВОЗ. В неблагополучной экологической обстановке они приводятся в соответствие с санитарно-гигиеническими нормами страны различными способами. Вариантов для этого достаточно много.

На сегодняшний день потребитель может сам контролировать наличие в воде, подаваемой из крана, нормы показателя жесткости и устанавливать различные приспособления для приведения ее в соответствие нормам санитарии и гигиены.

Приведенные ниже нормы касаются временной жесткости, устранение которой возможно и самыми простыми способами. В домашних условиях самый известный – паровой – проводится кипячением воды в чайнике.

Таблица показателей норм кальция и магния по требованиям СанПиН РФ и нормативам ВОЗ.

Нормативный документ Продукт Магний Кальций °Ж
СанПиН 2.1.4.1074-01; ГН 2.1.5.1315-03 Питьевая вода до 50 мг/л не регламентируется 7
СанПиН 2.1.4.1116-02 Бутилированная вода 5–65 мг/л 25–130 мг/л 1,5–7
Рекомендации ВОЗ Питьевая вода 10–30 мг/л 20–80 мг/л не обозначается

Измерение в градусах жесткости выглядит следующим образом: менее двух °Ж – это мягкая вода, начиная с двух и до десяти °Ж средней жесткости – нормальный уровень, более 10 – жесткая. Однако в аквариуме нормальным может считаться и показатель в 15 градусов жесткости. Все зависит от того, какие в нем живут обитатели.

Снижение кальция в аквариумной воде происходит за счет потребления необходимых для жизнедеятельности ионов растениями, моллюсками и рыбками. Для понижения уровня временной жесткости могут использоваться разные методы и приспособления.

Нормативы жесткости

Воду на питие кипятят. О результативности метода наглядно свидетельствует уровень накипи в чайнике. В бассейне может использоваться мембранный метод фильтрации или магнитогидродинамический резонанс.

Как определить соответствие или несоответствие норме жесткости

Как и в случае с уровнем подогрева горячей воды, потребитель вправе выдвигать претензии к поставляющей организации, если речь идет о временной жесткости. Обилие ионов магния или кальция свыше нормы не только изменяет вкусовые качества воды для питья, но и вредно влияет на здоровье человека, выводит из строя бытовую технику.

Таблица нормативов по странам

В распоряжении поставщика может находиться одно из многочисленных устройств для смягчения воды. Однако недобросовестные компании игнорируют существующие требования нормативов. Для того чтобы говорить о недопустимости существующего в питьевой воде показателя, нужно произвести определенные измерения и сравнить с нормой жесткости.

В данном случае доморощенные критерии, вроде мыла, которое плохо мылится даже в горячей воде, или быстро образующаяся накипь на чайнике неприемлемы.

Пробы воды можно отнести в СЭС, где будут выявлены и патогенные микроорганизмы, и органические примеси, и ядовитые вкрапления вроде нитратов. Для домашнего экспресс-анализа можно применить тест-полоски, стоимость которых не превышает 500 руб.

Основное потребление

Если речь идет о самостоятельном водоснабжении особняка, коттеджа или загородного дома из подручных источников, вроде артезианской скважины, можно сделать комплексный анализ в специализированной лаборатории, стоимость которого вариативна.

В лаборатории МГУ анализ жесткости воды выйдет недешево, а в местной может варьироваться от 1200 до 4500 руб., если потребуется расширенный. Зато имея на руках все показатели и выявив несоответствия с какими-либо нормами жесткости в используемом источнике, можно подобрать одну из многочисленных систем очистки воды.

Международные нормы

Это поможет обезопасить собственное здоровье от грядущих неприятностей и чувствовать себя комфортно. Данные меры также обеспечат сохранность бытовой техники.

Измерение жесткости воды

Измерение жесткости воды

Люди в разных странах очень давно пришли к необходимости её нормировать, ибо высокая жесткость — это плохо: и трубы забиваются, и постирать толком невозможно. Но стали это делать в каждой стране по-своему, кто как, исходя из традиционных единиц измерения и способов определения ионов кальция и магния, ведь единых стандартизированных международных единиц тогда не было.

Известно, что нет ничего хуже вредных привычек — избавиться от них очень трудно! В кофейной литературе (хотя жесткость по сути своей понятие не из области кофе!) разных стран жесткость до сих пор измеряют в градусах, причем в каждой стране в своих собственных, отличных от всех остальных. Идентичны только русские и немецкие градусы жесткости, правда, давным-давно отменные в обеих этих странах, но упорно существующие в определении понятий.

В СССР до 1952 года использовали градусы жёсткости, совпадавшие с немецкими. В России для измерения жёсткости используется нормальная концентрация ионов кальция и магния, выраженная в миллиграммах эквивалента на литр (мг-экв/л). Один мг-экв/л соответствует содержанию в литре воды 20,04 миллиграмм Ca2+ или 12,16 миллиграмм Mg2+ (атомная масса делённая на валентность).

В других странах принято обозначать жесткость в УСЛОВНЫХ градусах:

Немецкие градусы (dGH)

1° = 1часть оксида кальция — СаО в 100000 частей воды, или 0.719 частей оксида магния — MgO в 100000 частей воды, или 10 мг СаО в 1 л воды, или 7.194 мг MgO в 1 л воды. dGH (dH) и dKH в настоящее время наиболее часто употребляется в аквариумистике как единица измерения жесткости, причем обозначение dGH — относится к общей жесткости, dKH — к карбонатной;

Французские градусы (fh)

1° = 1 часть CaCO3 в 100000 частей воды, или 10 мг CaCO3 в 1 л воды;

Американские градусы (usH)

1° = 1 гран (0.0648 г) CaCO3 в 1 галлоне (американском! 3.785 л) воды. Поделив граммы на литры получаем: 17.12 мг/л СаСО3. Однако есть еще одно определение американского градуса: 1 часть CaCO3 в 1000000 частей воды (в англоязычной литературе выражение концентрации, как 1 часть на 1 000 000 частей называют ppm — part per million (одна часть на миллион), и часто используют. На практике оно идентично 1мг/л). Таким образом этот 1 американский градус = 1мг CaCO3 в 1 л воды. Именно эта величина американского градуса принята во всех таблицах с переходными коэффициентами для перевода одних единиц измерения жесткости в другие.

Английские градусы (Clark)

1° = 1 гран (0.0648 г) в 1 галлоне (английском! 4.546 л) воды = 14.254 мг/л CaCO3.

Чувствуете как все не просто?! Поэтому приведу таблицу, позволяющую сравнивать и переводить одни градусы жесткости в другие:

Таблица 1

Наименование единиц Мг-экв/л Градус жесткости
немецкий французский американский английский
1 мг-экв/л 1 2.804 5.005 50.045 3.511
1 немецкий градус dH 0.3566 1 1.785 17.847 1.253
1 французский градус 0.1998 0.560 1 10,000 0.702
1 американский градус 0.0200 0.056 0.100 1 0.070
1 английский градус 0.2848 0.799 1.426 14.253 1

Что такое жёсткая вода

Жёсткая вода – это вода с большим содержанием растворённых в ней солей, в особенности кальция и магния, так называемых солей жёсткости. Термин «жёсткость воды» исходит из свойств ткани после стирки с мылом на основе жирных кислот, ткань, выстиранная в жёсткой воде на ощупь более жёсткая. Различают два вида жёсткости воды: временную (карбонатную) жёсткость, обусловленную наличием гидрокарбонатов кальция и магния, распадающихся при нагревании воды и выпадающих в осадок, и постоянную (некарбонатную) жёсткость, вызванную присутствием других химических соединений и солей, в основном хлоридов, фосфатов и сульфатов, не выделяющихся при кипячении воды.

жёсткая и мягкая вода

Жёсткость природной воды зависит от территориального расположения, состава почвы, времени года. В районе с повышенным содержанием в почве известковых пород, вода более жёсткая. В течение года жёсткость природных вод непостоянна, из-за испарения жёсткость воды увеличивается, в период таяния снега и в сезон дождей жёсткость уменьшается.

Общая жёсткость воды

При измерении жёсткости воды указывается концентрация катионов магния и кальция в воде. Эта концентрация может быть указана в нескольких различных единицах измерения жёсткости воды: моль на кубический метр (моль/м3), градусы или миллиграммы эквивалента на литр (мг-экв/л). В России жёсткость воды выражается в градусах жёсткости (°Ж), где один градус равен одному миллиграмму эквивалента на литр.

Исходя из величины общей жёсткости, выделяют: мягкую, среднюю, жёсткую и сверхжёсткую воду.

Мягкая вода имеет показатель концентрации до 2 °Ж. Вода с такими показателями часто встречается в болотистых местностях с торфяниками. Мягкой является также талая вода.

Вода средней жёсткости имеет концентрацию от 2 до 10 °Ж. Это наиболее распространённый показатель в населённых пунктах.

Жёсткая вода имеет показатель выше 10 °Ж, что указывает на содержание большого количества солей кальция и магния.

Сверхжёсткая вода встречается в определённых природных условиях, например, показатель концентрации жёстких солей в озёрах карстовых пещер превышает 80°Ж. Пить такую воду невозможно.

карстовые озёра

Оптимальная жёсткость воды по нормам ВОЗ (Всемирной организации здравоохранения) составляет 1 — 2°Ж.

Чем вредна жёсткая вода

Вредна жёсткая вода как для бытовой техники, так и для организма человека. Использование жёсткой воды вызывает отложения, оседающие в трубах, на стенках котлов и появление накипи на водонагревательных элементах таких бытовых приборов, как посудомоечная машина, стиральная машина, электрический чайник. Также использование жёсткой воды увеличивает расход моющих средств.

При умывании жёсткая вода сушит кожу. Повышенная жёсткость воды придаёт ей горьковатый вкус. Жёсткая вода оказывает отрицательное воздействие на органы пищеварения. А постоянное употребление жёсткой воды может привести к мочекаменной болезни или к нарушению минерального баланса организма человека.

накипь

В свою очередь слишком мягкая вода с показателем жёсткости ниже 2 °Ж увеличивает риск возникновения коррозии в водопроводных трубах.

Определение жёсткости воды

Существуют различные методы определения жёсткости воды. Рассмотрим несколько способов, позволяющих определить жёсткость воды в домашних условиях.

  1. Самым простым, доступным, но не совсем точным способом является определение жёсткости воды с помощью мыла. Мыльные растворы порошка, шампуня или мыла дают очень мало пены в жёсткой воде. Поэтому если мыло плохо пенится – вода жёсткая, если хорошо – мягкая.
  2. Тестовые полоски для определения жёсткости воды или индикаторы жёсткости воды можно приобрести в магазинах бытовой техники, в зоомагазинах, в магазинах специализирующихся на товарах для больниц или школ. Тест полоски очень удобны и просты в использовании, быстро и точно определяют степень жёсткости воды. Определение жёсткости воды производится по прилагаемой инструкции.
  3. Кондуктометр (TDS-метр) его ещё называют солемер, это специальный электронный прибор, делающий замеры электропроводимости воды. Чем выше электропроводность воды, тем больше в ней растворённых солей. Общую жёсткость воды данный прибор не измеряет, но на основании полученных показаний и прилагаемых к инструкции формул и таблиц можно самостоятельно высчитать степень жёсткости воды.
  4. Жёсткость воды можно узнать в службе водообеспечения вашего регионального отделения.

определение жёсткости воды

Устранение жёсткости воды

  1. Термоумягчение или просто кипячение воды является самым простым и действенным способом устранения жёсткости воды, т.е. позволяет смягчить жёсткую воду в домашних условиях. В результате кипячения термически нестойкие гидрокарбонаты кальция и магния распадаются, образуя нерастворимые в воде соединения – накипь.
  2. Реагентное умягчение подразумевает под собой добавление в воду кальцинированной соды или гашёной извести. В результате реакции жёсткие соли переходят в нерастворимые соединения и выпадают в осадок. Например, пара чайных ложек соды смягчит ведро жёсткой воды для стирки.
  3. Специальные смягчающие соли необходимо применять при пользовании посудомоечной машиной. Использование специальной соли эффективно смягчает жёсткую воду и усиливает действие моющего средства. Соль добавляется прямо в машину, в предназначенный отсек, расположенный на дне машины.
  4. Обратный осмос позволяет получить очень мягкую воду. В данном методе вода проходит через полупроницаемые мембраны (обычно полиамидные), что позволяет удалять из воды не только соли кальция и магния, но и другие соли, а также различные бактерии. Стоит отметить, что вместе с солями жёсткости из воды уходят и полезные соединения, вода становится обессоленной, практически дистиллированной.

как смягчить жёсткую воду

Также жёсткость воды можно снизить, разбавив её кипячёной водой, дистиллированной водой или водой прошедшей через полупроницаемые мембраны.

Жесткость водыявляется важным показателем качества воды. Vodalab рассказывает о жесткости воды, ее видах и способах умягчения воды.

ЖЕСТКОСТЬ ВОДЫ

Жесткая вода чаще всего ассоциируется с накипью на дне чайника или ощущением мыла на руках после мытья рук, некоторые испытывают ощущение «жестких волос». По этому критерию люди обычно оценивают качество воды. В этой статье мы рассмотрим жесткость со стороны физики и химии, изучим ее свойства, разновидности, влияние на здоровье человека и способы ее устранения жесткости воды.
Вода, содержащая большое количество солей кальция

Единицы измерения жесткости:

Не существует единой единицы измерения жесткости. В России, в соответствии с Госстандартом, в качестве единицы жесткости воды установлен моль на кубический метр (моль/м3). В Германии — 2.8DH°; во Франции — 5F°; в Америке — 50.05 ppm CaCO3.

Классификация воды по жесткости:

Характеристика Жесткость, мг-экв/л
очень мягкая вода до 1,5 мг-экв/л
мягкая вода от 1,5 до 4 мг-экв/л
вода средней жесткости от 4 до 8 мг-экв/л
жесткая вода от 8 до 12 мг-экв/л
очень жесткая вода более 12 мг-экв/л

Согласно требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 жесткость питьевой воды должна быть не выше 7 мг-экв/л.

Жесткость воды в ммоль л

Образование накипи и другие негативные проявления объясняются наличием в жидкости соединений кальция и магния. Чтобы продлить срок службы котлов и другой техники производители указывают допустимую степень загрязненности (жесткость воды) в ммоль/л, градусах, иных единицах. В этой статье опубликованы сведения, которые помогут оценить правильно результаты лабораторного анализа. Профессиональные рекомендации помогут правильно выбрать специализированное оборудование для воспроизведения защитных и подготовительных технологий.

Понятие жесткости, основные определения

В тематической литературе применяют специфические термины, поэтому необходимо сделать несколько пояснений. Значение временной жесткости, как правило, определяется количеством двухвалентных катионов кальция (Ca2+) и магния (Mg2+). Это специфическое название обозначает положительно заряженные частицы. Они соединяются с отрицательно заряженными соединениями (анионами сульфатов, хлоридов, нитратов, гидрокарбонатов и силикатов).

«Временной» такую жесткость называют по сравнительно простой методике удаления примесей. При кипячении они преобразуются в нерастворимый осадок, который отфильтровывают с применением обычных механических методик.

Для точности определения жесткости воды в ммоль следует отметить следующие нюансы:

  • Уровень жесткости определяется также катионами стронция, марганца и другими примесями. Однако их влияние намного меньше, поэтому им пренебрегают. Разумеется, делают особые поправки при анормально высокой концентрации таких загрязнений.
  • Изменить уровень жесткости способны трехвалентные соединения алюминия и железа. Однако в природных условиях они встречаются крайне редко, так как для устойчивого состояния необходимо определенное значение водородного показателя.
  • Постоянная жесткость не устраняется даже при длительном высокотемпературном воздействии. Соответствующие примеси созданы из солей серной и других сильных кислот.

Жесткость воды в ммоль л, применение других единиц измерения

По действующим с 1 января 2014 г. стандартам (ГОСТ 31865-2012) в России этот параметр выражается в градусах жесткости, обозначается – «°Ж». Им обозначают совокупность отмеченных выше параметров. Причем особо подчеркнуто, что главными действующими веществами являются элементы щелочноземельной категории. Для расчета значения пользуются формулой Ж=∑ (КП/КМ), где:

  • КП – действительная концентрация примесей жесткости в г на один м куб. (либо мг на дм куб.) в контрольной пробе;
  • КМ – концентрация, равная половине моля в тех же единицах измерения.

Аналогичные правила действуют в странах, утвердивших соответствующие межгосударственные соглашения. Кроме Российской Федерации к ним присоединились: Армения, Республика Беларусь, Кыргызстан, Молдова, Узбекистан и Таджикистан.

Отмеченные нормативы не являются общемировыми. В США также применяют градусы жесткости (ppm). Единицей измерения считают концентрацию одной части карбоната кальция (CaCO3) в 100 тыс. частях воды. Это соответствует 10 мг примесей на литр жидкости. Более распространенной на практике в это стране является gpg (гран в одном галлоне).

Если сделать перевод в привычные для европейцев единицы измерения, получится концентрация солей жесткости 17,12 ммоль л. В шкале определения приведены коэффициенты пересчета для перевода разных единиц измерения:

Страна

Единицы измерения жесткости

Значение/ Коэффициент перевода

Примечания

Россия

°Ж

Действующий стандарт, равен одному мг-экв/литр.

США

0,01998

Американский градус

США

0,342

Альтернативная величина

Германия

°gKH

0,3566

Так обозначают карбонатную жесткость. Вычисляют концентрацию CaO (оксида кальция). Стандартная единица – 10 мг примесей на литр жидкости. Общая жесткость (°gGH) содержит сведения о количестве примесей соединений магния.

Великобритания

°Clark

0,2848

Также применяют аналогичные по значению единицы °e. При пересчете из галлонов на один литр получается концентрация кальциевых примесей 14,254 мг.

Франция

°fH

0,1998

Здесь измеряется концентрация карбоната кальция.

Русский градус жесткости °Ж соответствует содержанию 50,05 мг карбоната кальция в одном литре жидкости. Это эквивалентно 20,04 ммоль л в пересчете на двухвалентные катионы кальция. Для пересчета жесткости в ммоль/л надо умножить данное значение на 2.

Как появляется жесткость воды?

В шкале определения отмечено, что этот стандарт имеет отношение ко всем видам естественных источников. Его применяют для оценки качества бутилированной воды и технологий фильтрации. Основные загрязнители, катионы, попадают в жидкость из доломитов и других горных пород. Иногда они присутствуют в промышленных стоках. Намного меньше концентрация таких примесей в открытых водоемах (колодцах) по сравнению с глубинными скважинами.

Отмечена закономерность повышения концентрации магниевых компонентов по мере увеличения минерализации до нескольких граммов на литр жидкости. Содержание катионов кальция соответственно уменьшается, на также способно достигать величины 1-1,5 ммоль л. Показатели жесткости в поверхностных водах сильно подвержены сезонным колебаниям. Это объясняет необходимость более тщательной проверки. Чтобы подобрать подходящее очистительное оборудование приходится делать несколько лабораторных анализов за год.

Качественные показатели

В природных условиях встречаются источники с очень жесткой водой более 10 ммол л. Использование такой жидкости для снабжения бытовых объектов недвижимости сопровождается следующими проблемами:

  • неприятная горечь портит вкус блюд, холодных и горячих напитков;
  • в пищу попадают механические загрязнения;
  • стойкий налет ухудшает внешний вид посуды, столовых приборов, сантехники;
  • пористый слой из кальциевых соединений нарушает теплообмен, выводит из строя технику;
  • твердые частицы накипи засоряют не только узкие технологические отверстия, но и уменьшают внутренний диаметр труб.

Понятно, что такие условия не соответствуют современным стандартам качественного жилья. Приходится использовать специальные защитные мероприятия по снижению концентрации вредных примесей. Они предотвращают аварийные ситуации, поэтому являются экономически целесообразными с учетом увеличения срока службы подключенного оборудования.

Официальные нормативы и рекомендации профессионалов по выбору оптимального уровня жесткости

Если содержание примесей меньше, чем указано в примере, не следует проявлять беспечность. Накипь образуется активно и при меньших концентрациях. Подобные ситуации даже более опасны, так как вредные процессы незаметны для пользователей. Отраслевые нормы для профессиональных котельных содержат рекомендации по снижению жесткости до 0,1 ммоль л и меньше. Однако в официальных правилах общего назначения подобные ограничения отсутствуют.

Нормативы

Допустимая концентрация по магнию/кальцию в мг на литр

Жесткость в °Ж

Для питьевой воды по нормативам ВОЗ

Отсутствует

Питьевая вода, российские СанПин (2.1.4.1074-01)

Физиологическая полноценность по СанПин 2.1.4.1116-02 для бутилированной воды

1,5-7

Следует отметить, что Всемирная организация здравоохранения не устанавливает ограничение по уровню высокой жесткости. В отдельных тематических документах этой организации отмечено увеличение сердечно-сосудистых заболеваний в контрольных группах. Однако не выявлена прямая связь именно с учетом данного показателя. Многие профильные специалисты считают неверным такое отношение.

Отечественные нормативы определяют допустимый уровень 7 мг-экв/литр, как значительное ухудшение вкусовых параметров. Но некоторые люди ощущают концентрацию в 2-3 раза меньше. Необходимо делать коррекции с учетом личных физиологических особенностей.

В медицинских рекомендациях не учитывается вред накипи для техники. Между тем, именно этот фактор оказывает сильное негативное влияние уже при минимальной концентрации. Особенно быстро процесс преобразования раствора в твердые частицы происходит в зонах нагрева. По этой причине без профилактических мероприятий приходят в негодность качественные котлы отопления, бойлеры, посудомоечные и стиральные машины, утюги и кофемашины.

Более строгий подход к определению допустимой концентрации загрязнений проявляется в статистических данных. Так, в разных районах столицы РФ по актуальным измерениям жесткость составляет от 2 до 5,5 мг-экв/литр. В Нью-Йорке она не превышает при пересчете в отечественные единицы 0,4 °Ж.

Как поддерживают уровень жесткости воды в ммоль л с применением современных технологий

Так как отечественные снабжающие организации не обязаны поддерживать или снижать уровень жесткости ниже 7 ммоль л, соответствующую подготовку приходится выполнять самостоятельно. Владельцы индивидуальных загородных участков решают эти задачи в обязательном порядке при подключении к личным/коллективным артезианским скважинам.

В стандартном варианте соединения кальция и мания извлекают из потока жидкости с применением технологии ионного обмена. Активный наполнитель в гранулах засыпают в специальную емкость. Изначально и для регенерации его пропитывают безвредным раствором солей натрия. Рабочие циклы промывки и восстановления автоматизируют с применением специализированных блоков автоматики/контроля.

Другие методики борьбы с накипью

Если концентрация примесей не велика, применяют проточные фильтры или автономные кувшины. В них устанавливают картриджи с наполнителями из ионообменных смол. Некоторые конструкции подразумевают возможность неоднократного восстановления утраченных свойств с применением промывки в растворе лимонной кислоты.

Следующий способ подготовки питьевой воды – обратный осмос. Бытовые установки обеспечивают производительность не более 220-240 литров за неделю. Но этого достаточно для удовлетворения потребностей средней семьи. Для запаса дополняют комплект накопительным баком на 80-14 литров.

Электромагнитные преобразователи применяют вместо установок ионного обмена. Эти современные приборы занимают минимум места, но предотвращают образование накипи на расстоянии до 2 км от места монтажа катушки индукции. В отличие от обратного осмоса и других технологий они никак не изменяют жесткость воды в ммоль л или мгэкв л. Соответственно, сохраняются ценные для физиологии человека компоненты.

Жесткость воды 5

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *